[实用新型]一种力/力矩反馈设备

说明书

本实用新型涉及一种力/力矩反馈设备，包括：主力反馈设备，主力反馈设备的运动关节末端具有第一电位计；副力反馈设备，副力反馈设备的运动关节末端具有第二电位计；手柄模块，包括：手柄壳，固定连接在第一电位计上；夹钳测量模块，固定连接在手柄壳上；轴套，套设在手柄壳与第一电位计的连接处外部，且轴套和手柄壳在连接处构成轴孔配合；叉形构件，叉形构件的一端连接在第二电位计上，叉形端连接在轴套上，轴套和叉形构件通过轴套和手柄壳连接处的轴孔与手柄壳构成旋转副。本实用新型将两套力反馈设备通过简单的手柄模块和叉形构件进行有效耦合，用户不仅可以手持手柄模块产生三自由度力，而且可以提供额外的力矩反馈，满足力/力矩的反馈输出需求。

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，尤其涉及一种基于力反馈设备且兼具力/力矩输出的力/力矩反馈设备。

背景技术

现有只拥有力输出的反馈设备，一般有串联或并联的结构形式：串联结构是一种开式运动链机构，它是由一系列连杆通过转动关节或移动关节串联形成的；并联结构为动平台和定平台通过至少两个独立的运动链相连接，其具有两个或两个以上自由度，且以并联方式驱动的闭环机构。

而现有同时兼具力/力矩输出的反馈设备，基本采用混联的结构形式，即运动链中既有串联也有并联的结构形式。

目前，市场上的兼具力/力矩输出的反馈设备大多价格昂贵，且控制和使用方式复杂，并不适用于所有的需求者。而只拥有力输出的反馈设备，又无法满足有力矩反馈工况的需求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于力反馈设备且兼具力/力矩输出的力/力矩反馈设备，该设备结构简单、经济可行且易加工制作。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种力/力矩反馈设备，包括：主力反馈设备，所述主力反馈设备的运动关节末端具有第一电位计；副力反馈设备，所述副力反馈设备的运动关节末端具有第二电位计；手柄模块，包括：手柄壳，固定连接在所述第一电位计上；夹钳测量模块，固定连接在所述手柄壳上；轴套，套设在所述手柄壳与所述第一电位计的连接处外部，且所述轴套和手柄壳在连接处构成轴孔配合；叉形构件，所述叉形构件的一端连接在所述第二电位计上，所述叉形构件的叉形端连接在所述轴套上，所述轴套和叉形构件通过所述轴套和手柄壳连接处的轴孔与所述手柄壳构成旋转副。

所述的力/力矩反馈设备，优选的，所述夹钳测量模块包括：固定基件，固定在所述手柄壳内部；夹钳电位计，固定连接在所述固定基件上；电位计齿轮，与所述夹钳电位计的测量轴固定连接；第一夹钳齿轮和第二夹钳齿轮，转动连接在所述固定基件上，且所述第一夹钳齿轮通过所述第二夹钳齿轮与所述电位计齿轮相啮合；第一夹钳和第二夹钳，分别固定连接在所述第一夹钳齿轮和第二夹钳齿轮上。

所述的力/力矩反馈设备，优选的，所述手柄模块还包括：按键，浮动设置在所述手柄壳上；按键板，固定连接在所述手柄壳上且与所述按键接触，所述按键板上具有能够感知所述按键状态的按键开关。

所述的力/力矩反馈设备，优选的，所述手柄壳的旋转轴与所述轴套和叉形构件的旋转轴正交。

所述的力/力矩反馈设备，优选的，所述主力反馈设备为具有五个运动关节的TouchX力反馈设备，所述第一电位计连接在所述TouchX力反馈设备的第五运动关节末端。

所述的力/力矩反馈设备，优选的，所述副力反馈设备为具有三个运动关节的TouchX力反馈设备，所述第二电位计连接在所述TouchX力反馈设备的第三运动关节末端。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本实用新型将两套力反馈设备通过简单的手柄模块和叉形构件进行有效耦合，用户不仅可以手持手柄模块产生XYZ向的三自由度力，而且可以产生额外的力矩反馈，满足力/力矩的反馈输出需求，解决了现有设备下无法经济地满足对于力/力矩的反馈输出需求的现状。

附图说明